El mundo real no es digital y, a veces, no puedes traducir los cambios en el entorno en lecturas digitales.

Por ejemplo, la temperatura no cambia sólo de frío a caliente, cambia en un rango valores distintos y, normalmente, estos cambios ocurren muy lentamente.

Éste es el motivo por el cual, a menudo, utilizamos sensores analógicos para leer los parámetros del entorno tales como, la temperatura, la luz, o el movimiento.

Esta información resultante es almacenada como datos digitales secuenciales. Dado que Arduino no puede manejar la información como los humanos, necesitamos traducir los datos analógicos para que Arduino pueda entenderlos.

Los sensores analógicos pueden transformar los datos del entorno en un valor de voltaje comprendido entre 0V y 5V.

Estos valores son distintos de los HIGH o LOW que utilizan los sensores digitales. Para los pines digitales, HIGH y LOW significan 5V y 0V respectivamente, y nada más.

Sin embargo los pines analógicos pueden diferenciar cualquier valor intermedio.

La resolución entre los valores máximos y mínimos difieren de un microprocesador a otro. Arduino únicamente puede distinguir 1024 niveles en rango de 0V a 5V.

Una señal eléctrica analógica es aquella en la que los valores de la tensión o voltaje varían constantemente y pueden tomar cualquier valor.

En el caso de la corriente alterna, la señal analógica incrementa su valor con signo eléctrico positivo (+) durante medio ciclo y disminuye a continuación con signo eléctrico negativo (–) en el medio ciclo siguiente.

Algunas cantidades físicas de tipo analógico

Iluminación

Sonido

Posición

Desplazamiento

Presión

Flexión

Inclinación

Aceleración

Temperatura

Humedad.

Entrada analógica Un Arduino puede leer voltajes entre 0 y 5 voltios por defecto (no se debe superar los 5 voltios). Para ello posee una serie de pines llamados Entradas Analógicas.

El Arduino UNO posee 6 entradas analógicas (A0-A5), mientras que otros modelos como el NANO (8 entradas) o el MEGA (16 entradas) poseen puertos adicionales, aunque todos poseen la misma limitante: no pueden leer voltajes superiores a 5 voltios. Repetimos: NO SE PUEDEN APLICAR VOLTAJES SUPERIORES A 5 VOLTIOS.

Cuando hablamos de valores analógicos podremos trabajar con valores comprendidos entre el mínimo y el máximo. En el caso de las entradas analógicas (marcadas de A0 a A5) Arduino utiliza un convertidor analógico-digital de 10 bits, lo que nos da 1024 niveles intermedios entre 0 y 5 voltios numerados del 0 al 1023

Salida analógica Para las salidas analógicas Arduino UNO utiliza los pines 3, 5, 6, 9, 10 y 11 (en el caso de la Arduino Leonardo los mismos pines mas el numero 13) con una señal PWM de 8 bits, lo que nos da 256 niveles numerados del 0 al 255.

Las Salidas PWM (Pulse Width Modulation) permiten generar salidas analógicas desde pines digitales. Arduino Uno no posee salidas analógicas puras.

El arduino due, posee dos salidas analógicas puras mediante dos conversores digital a analógico. Estos pines pueden usarse para crear salidas de audio usando la librería correspondiente.

La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período.

Función usada en la function setup() para configurar un pin dado para comportarse como INPUT o OUTPUT. Ej. pinMode(pin, OUTPUT); configura el pin número 'pin' como de salida. Los pines de Arduino funcionan por defecto como entradas, de forma que no necesitan declararse explícitamente como entradas empleando pinMode().

Para hacer lecturas analógicas utilizamos el comando analogRead que tiene la siguiente sintaxis:

Lee el valor desde el pin analógico especificado con una resolución de 10 bits. Esta función solo funciona en los pines analógicos (0-5). El valor resultante es un entero de 0 a 1023. Los pines analógicos, a diferencia de los digitales no necesitan declararse previamente como INPUT o OUTPUT.

En el caso de las salidas analógicas utilizamos el comando analogWrite de la siguiente manera:

Escribe un valor analógico usando modulación por ancho de pulso (PWM) en un pin de salida marcado como PWM. Esta función está activa para los pines 3, 5, 6, 9, 10, 11. Puede especificarse un valor de 0 - 255. Un valor 0 genera 0 V en el pin especificado y 255 genera 5 V. Para valores de 0 a 255, el pin alterna rápidamente entre 0 V y 5 V, cuanto mayor sea el valor, más a menudo el pin se encuentra en HIGH (5 V).

A continuación en guía N° 4 se realiza un ejemplo aplicativo paso a paso de la teoría anteriormente explicada y en donde los conceptos quedaran mas claros para su aplicación e interacción.

Gracias